Болид «Ф-1» ездит на побочных продуктах солнечной энергии и фотосинтеза растений. Это сахар, пролежавший на дне океанов тысячи лет
Рассказываем историю бензина.
От редакции: Привет! Вы в новом блоге «О Формуле-1 (by Chain Bear F1)» – здесь, кажется, выходят переводы на русский шикарных видеообъяснялок от известного ютуб-канала Chain Bear F1. Поддержите автора плюсом и подпиской, чтобы они и дальше раскрывали для вас все секреты «Формулы-1» и автоспорта в целом простейшим и самым понятным языком!
Болиды «Формулы-1» приводятся в движение с помощью бензина и электричества – формы накопленной химической энергии. Но откуда взялась эта энергия в баках и как именно она питает болид? Рассказано в русском переводе видео ютуб-канала Chain Bear F1 под названием The Fuel Story – ролик выполнили для группы Autosport Merch.
Но если вам удобнее читать, а не смотреть – то ниже для вас изложены основные моменты рассказа, раскрывающего принцип работы ДВС и нюансы его использования в «Формуле-1». Вы узнаете:
– откуда в болиде берется бензин
– из чего он появляется
– при чем тут Солнце, сахар и планктон
– можно ли обойтись без нефти и сгораемого топлива вообще
Итак, гонщик нажимает педаль газа, бензин поступает в цилиндр и воспламеняется искрой, которая заставляет его взрываться. Поршень приводится в движение и вращает коленчатый вал, участвующий в механическом процессе, ведущем к очень быстрому вращению колес.
Но давайте вернемся на несколько шагов назад – на несколько сотен миллионов лет назад.
Как светит солнце? Внутри находится суп из атомов водорода, которые быстро носятся вокруг с высокой энергией. Иногда атомы водорода врезаются друг в друга, начиная цепную реакцию – она приводит к образованию гелия.
В процессе теряется часть массы исходных компонентов: она высвобождается из атомов в виде световой энергии. Требуется вечность, чтобы произошло слияние отдельных атомов внутри солнца. Просто на солнце так много атомов, что это происходит в целом постоянно. Во всяком случае, эта световая энергия отправляется в космос и достигает Земли примерно через восемь минут.
Растения используют солнечную энергию непосредственно в качестве пищи. Возможно, вы слышали, что нефтепродукты или бензин произошли от динозавров, но он появился от микробиологических растений и существ в океане вроде водорослей и планктона. Это крошечные организмы, участвующие в фотосинтезе: они принимают свет и используют его для производства небольшой химической реакции, комбинируя углекислый газ с водой для образования САХАРА (с небольшим количеством кислорода в качестве побочного продукта).
Сахара хранятся в водорослях, планктоне и других организмах, а после смерти они тонут и, если повезет, оседают в правильной смеси глины. При нужных обстоятельствах в течение большого количества времени мертвые микроорганизмы окончательно занесет и они при нужной температуре и давлении распадутся на масла и газы. Сейчас эта сырая нефть – и она является смесью различных видов масел-углеводородов.
Посмотрим, как углеводы становятся углеводородами – это производственный процесс.
Мы помещаем нефть в специальный испаритель, чтобы разделить все фракции углеводородов. Берем бензиновую фракцию и заливаем ее в машину «Формулы-1».
Бензин (или газолин, если вы американец) химически запас ту энергию, которая первоначально образовалась в реакции слияния на солнце. Эта энергия солнечного света использовалась для создания углеводов, которые затем стали углеводородами.
В двигателе к углеводородам добавляется немного кислорода из воздуха, немного тепла и БУМ – бурная химическая реакция происходит с выделением воды, углекислого и угарного газа, а также выбросом энергии из оставшегося материала. Она нагревает воздух в цилиндре, который расширяется и толкает поршень, который затем поворачивает двигатель, который в свою очередь приводит в движение колесо. Это бурный процесс. Все из-за маленьких водородных атомов, бушующих внутри солнца.
Но болиды «Формулы-1» являются гибридами с батареями, химически запасающими энергию в виде электричества – ее позже выдают на привод. Но эта энергия генерируется от кинетической энергии самого автомобиля и тоже заряжается от бензина, который поступает из древнего планктона.
Нефть не вечна (ведь мы потребляем ее быстрее она воспроизводится) – и настанет время, когда «Формула-1» не сможет использовать бензин в качестве основного источника топлива.
Не все солнечные лучи попадают на водоросли и планктон: много света падает на деревья и другие растения. И вместе вся эта растительная жизнь производит углеводы, хранит их, умирает и измельчается под многочисленными слоями земли на протяжении миллионов лет. Этот процесс может создавать нефть, газы и угли, которые мы можем использовать в генераторах или электростанциях для питания электрических сетей. Применяется тот же процесс, что и в двигателе внутреннего сгорания.
Солнечный свет также воздействует на землю другими способами: вызывает ветер и погоду – условия, при которых вращаются ветряные турбины. А еще энергию можно запасти непосредственно через солнечные батареи. Мы даже можем использовать отходы еще более старой звезды – тяжелые металлы вроде урана образованы Солнцем. С ними можно провести небольшое ядерное деление и добавить это в смесь.
Все это может питать электрические сети и участвовать в большой генерации энергии, которую мы можем использовать для перекачки в батареи и питать от них болиды. Или производить водородные топливные элементы, которые являются еще одним способом хранения энергии. Болидам все равно, как вы генерируете энергию, она просто им необходима.
Источник: Autosport Merch
